时间:2023-11-28 16:18:07
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[关键词]:驾驶节能技术 预见性 节能减排
汽车是现代社会最重要的交通工具,也是造成能源消耗和和环境污染的源头之一。随着节能减排行动的开展与低碳生活理念的普及,降低汽车燃料消耗、减少环境污染成为全世界发展的一项重要课题。其中,汽车驾驶节能技术作为一种见效最快、收效最明显、成本最低的节能措施,成为汽车节能减排技术的主要发展方向。
1驾驶节能技术的概念
驾驶节能技术是指通过驾驶员科学合理的驾驶操作,用最少的燃料消耗创造最大的生产力,用最少的汽车污染物的排放营造低碳的环境,实现车、路的高效和谐与人――车――环境的最优化,是一项具有整体性特征的系统工程。
2汽车驾驶节能技术的具体操作
2.1宏观驾驶节能技术
(1)行车前的预见性驾驶。行车前预见性驾驶就是提前规划好行程,针对天气、路况等信息对行车信息进行预先的估计,借助地图和GPS等手段,避开可能出现的堵车高峰期,避免迂回绕远,实现行车路径的最优化。
(2)行车中的预见性驾驶。行车过程中的预见性驾驶就是要求汽车驾驶员凭借自身经验对行车途中的路况进行分析判断,提前预测出可能发生的情况,选择合适的换挡、减速等时机,使车辆能够与交通道路较好的融合,达到系统最优。主要体现在一下六个方面。
一是动态交通的观察和处理。通过对动态交通的观察与合理判断,避免事故的发生,减少燃油消耗。二是交叉口路况感知。行至交叉路口时,若遇到信号灯,尽量利用发动机的反拖实现制动,保证平顺停车;车辆起步时应该提前准备,平顺起步。三是特殊路段预见。在汽车上下坡时应提前根据坡度与坡长预测出爬坡的档位,避免破路停车重新起步。四是合理变更车道。在变更车道之前,首先观察道路上车辆的行驶状况,在合理的变道时机下,平稳地转向另一车道,避免急加速和急转弯,在降低危险的同时减少油量消耗。五是保持适当车距。车距太近会使得刹车的次数增多,无疑会增大能量的消耗。六是预见性停车。提前对停车点与汽车所处位置之间的距离进行预测,实现车辆靠行驶阻力减速,减少刹车的使用。
(3)保持平和心理。驾驶员保持良好平和的心理,有助于车辆的驾驶平稳,实现驾驶节能。因此,驾驶员应该锻炼自己不争不抢、虚心学习的品质,不强行超车、不猛踩油门,熟悉所驾车辆的技术特点,达到人车之间的和谐。
2.2微观驾驶节能技术
(1)发动机起动。普通的发动机启动时常常会出现温度不够而无法启动的现象。而现代电喷发动机启动时不再依赖温度,启动时的燃油供给已由计算机控制,不需要提供额外燃油,从而达到良好的节能效果。
(2)发动机预热。过长的怠速预热不但消耗燃油,还造成了尾气中污染物浓度的升高,不利于节能环保。因此,在发动机预热方面,增压电喷发动机原地怠速运转预热20至60秒,增压发动机怠速预热1分钟以上,且避免发动机高速空转。底盘部分预热时,使发动机怠速运转控制在1分钟以内,低速行驶1到2千米,促进发动机、变速器、轴承的共同预热,使车辆达到全面的效果,在节省燃油的同时减少对车辆的损耗。
(3)汽车起步。在平路起步时尽量减少低速挡行驶的时间;坡道起步时做到手制动与离合器、加速器踏板的配合得当,确保汽车不倒退、不熄火。
(4)汽车转向。汽车转向的时候要注意动作的平顺,避免急转弯,尽量减少频繁变更车道行驶。
(5)档位选择及变换。驾驶车辆时应尽量使用高速挡驾驶,升档时应自抵挡依顺序换入高档,做到准确、及时。
(6)加速、减速。加速分为两种方式,即急加速方式和缓加速方式。急加速会造成机械结合部的冲击力增大,对车辆造成磨损,应该尽量选用缓加速的方式,达到节约燃油、减小磨损的目的;加速分为制动器制动和滑行减速。在平时减速过程中尽量采取滑行减速的方式,遇紧急情况时应采取先急后松的方法进行制动。在车辆行驶过程中,如发现路口、红灯、障碍等暂不能通过的地段,采用滑行减速的方式,充分利用汽车的惯性,达到节约燃油、减少污染的目的。
(7)车速控制。在车辆驾驶的过程中,驾驶员应该根据车辆的载荷情况和道路的状况选择合理的车速。为了更好的控制车速处于其经济车速的附近,可以通过参考发动机的转速是否处于经济转速作出判断。一旦车速得到确定,就不宜频繁的更换车速。保持好该状态下的加速踏板位置,避免因控油量的变化造成油耗的增加。
(8)空调使用。在气温适宜的时候,尽量采取开车窗通风的方式,避免空调压缩机的使用带来发动机功率的消耗。在气温较高需使用空调压缩机时,空调温度不宜过低。
(9)行车温度控制。发动机温度过低,会引起燃油不易雾化,燃烧不充分,机油粘度增大,摩擦阻力变大,增大油料的消耗;发动机温度过高,会造成充气效率降低,燃烧不充分,机油粘度降低,磨损加剧,同样也会增加油料的消耗。因此,应该合理利用温度报警装置,将发动机温度控制在合理的范围内。如果由于长时间高速行驶,发动机温度报警时,低速行驶或停车怠速,使发动机温度降到正常区域。
(10)熄火停车。结合停车时间的长短决定是否熄火。发动机长期处于大负荷运转状态之后,应当先怠速30秒左右后进行熄火,避免因突然熄火造成局部升温,从而引起发动机热启动困难,增加油料消耗。另外,在停车的位置上也应该有所选择,尽量选择坡度较低、地质较为坚硬的地面上熄火停车,防止起步困难造成的油料消耗。
3结语
汽车驾驶节能技术从宏观层面上要求驾驶员具有良好的预见性、平和的心理,在微观层面上要求驾驶员在每个环节都要掌握正确的驾驶方法、养成良好的习惯。此外,汽车驾驶节能技术的提高还需要增强驾驶员的节能意识,提高他们的驾驶素质,真正将节能环保的理念运用到平时的工作生活之中。
参考文献:
[1]王海林.汽车驾驶节能技术探讨[J].产业与科技论坛,2013,12(9).
[2]吕连东.汽车驾驶的节能技术研究[J].商品与质量:科教与法,2014.
【关键词】低产井 集中控制 系统效率 功率因数 节能
1 低产丛式井抽油机能耗现状
2012年,采油三厂系统效率测试3772井次,占油井总数的69.7%,平均系统效率23.5%。近几年随着推广使用节能抽油机,节能电机等节能设备,油田能耗得到有效改善。但是部分油井仍存在“大马拉小车”现象,通过2746口井分析,460口井平均电机功率利用率18.6%。
1.1 采油三厂丛式井抽油机能耗现状
通过3772口测试油井数据分析,平均机采井系统效率23.5%,平均单井日耗电量95.28kW.h。通过分析,系统效率低于15%的油井1591口,占分析井数的42.17%。因此,采油三厂在提高机采井系统效率方面还有很多工作要做,提高机采井系统效率将是一项持久的工作(表1)。
1.2 影响丛式井抽油机能耗的主要因素
1.2.1产液量
根据有效功率理论计算公式,动液面稳定时,产液量越高,有效功率越高,系统效率也越高。将产液量、泵深基本接近的油井平均机采井系统效率为一个点,分析泵深基本相同不同产量油井系统效率变化情况,从油井产液量与系统效率关系曲线可以看出,系统效率随着产液量增大而上升,产液量每增加1m3/d,系统效率将提高1.5~3个百分点(图1)。
通过数据分析,单井日产液小于2m3/ d,系统效率约8.04%。均小于全油田平均值,与全油田平均机采井系统效率相差10.90个百分点,平均影响3772口分析井单井系统效率1.73个百分点(表2)。
1.2.2 抽油机平衡度
研究分析1719口井测试数据,有1170口井不平衡(平衡度在80%~110%为平衡状态 ),占分析井数的68%,平均系统效率17.76%,与平衡井相差1.87个百分点(表3)。
1.2.3抽油机装机功率
九十年代由于受抽油机的影响,配套电机装机功率较大,近几年随着推广使用节能抽油机,低转速电机等节能设备,油田能耗得到有效改善。但是部分油井仍存在“大马拉小车”现象,通过2746口井分析,460口井平均电机功率利用率18.6%(表4)。
2 低产井集中控制节能技术研究及应用
该技术应用WellView型测控箱节能装置能定时采集抽油机运行数据,实现数据远传,可通过远程操作实时改变抽油机运行参数,自动优化调整抽油机平衡和冲次可在3分钟内完成。而且以油井实际生产参数为基础,以影响机采效率主要因素为依据,不但能降用低抽油机运行时的无功损耗、减少抽油机启动过程中的机械冲击,而且还能提高电机的功率因数、延长设备的使用寿命、提高电网的经济运行效率,实现了电网的“增容”改造,从而实现油田节能、增效的自动化运行。
2.1 软启动控制技术
抽油机工频运行时,电机全压启动,启动电流是额定电流的3-7倍,直接影响设备的使用寿命。采用集中控制技术的软启动功能将会使启动电流远远低于额定电流,实现电机真正意义上的软启动,达到了节能的目的。更重要的是减轻了电网及变压器的负担,降低了线损,挖掘出大量的电网“扩容”潜力。
2.2 动态功率因数补偿技术
集中控制节能技术采用全矢量控制型变频器,内置直流电抗器和外加装改善功率因数交流电抗器,根据电机的运行特性动态的改变输出,也就是说变频器以每秒5000次的速度使电机功率因数趋近于1,所有电能都用来做有功功率,无功功率趋近于零,功率因数COSφ可由原来的0.25-0.5提高到0.9以上。
2.3 现场应用情况
针对功率因数偏小,无功消耗较大,冲次无法进一步下调的低产油井,实施变频配套。2012年分别在6个作业区安装CQ-YQY丛式井组集中控制节能装置 67套,合计控制油井427口油井。
3 综合效益分析
3.1 直接经济效益分析
针对新建丛式井组经济效益更加明显,以新投产井组为例(7口油井),安装该装置,首先可节约电费5850元/年,其次,使用该装置后变压器容量仅需50 KVA(原需100 KVA),故可节约占容费12000元/台年,节约材料成本12000元(目前100 KVA和50KVA的变压器市场报价分别为31000元和19000元)。
此外,安装该节能装置后无需再使用抽油机控制箱,每台控制箱的单价为7000元,整个井组可节约21000元。 综上合计节约:50850元/年。
3.2 投资回收期
低产丛式井组节能控制装置目前投入价(含研究费)为56000元,则设备投资回收期约为:(设备投资56000元-变压器投资节约12000元-取代原控制箱节约21000元)/总节约费用(5850+12000)元=1.3年,约用1.3年的时间就可以实现投资回收。
4 结论及认识
(1)安装了集中控制节能装置后,功率因数从0.4提高到0.9以上,把电能都用来做有功功率,大幅度降低了无功功率,减小了电网线路损耗,提高了电网的供电能力,显著的提高供电电源的质量。
(2)安装了集中控制节能装置后,抽油机调参可不用依靠传统的更换皮带轮或低转速电机方法,不再需要停机就能实现无级调参,只要旋动节能装置上电位器旋钮就可实现无级改变抽油机的冲次,冲次直观显示,方便了员工的操作,降低了劳动强度,提高了工作效率。
(3)目前抽油机只能靠更换皮带轮来调节抽油机的冲次,而且上下的冲程的冲次是一样的,集中控制节能装置可实现上下冲程的冲次分别调节,达到了真正意义上的无级调参。
首先是汽车选择,要想省油汽车选择一个自己能力范围内的,不要一味追求动力,一味追求排量,够用就好,如果是城市代步最好选择1.6~1.8的,如果用于山地越野,不超过2.4排量的也足够,所以选择车一定要选择适合自己使用这样才能节省油耗;第二,就是要学会好的驾驶习惯,不大脚给油,尽量保持车子匀速行驶,不要总在低速挡下行驶,高速档省油,另外有如果汽车等人的时候可以熄火,还有如果冬天、夏天天气不是过冷过热的时候,可以不打开空调,开窗户换气。好的驾驶习惯是节油的根本;第三,就是尽量不要满载出行,让车身重量减轻;第四,就是相应国家节能减排的号召,如果再没什么事的情况下尽量步行或者骑自行车出行,以上的节油方法只是一些常规的做法,还有些有待自己琢磨自己去潜心研究,汽车在方便了人们出行的同时,也给人们带来了经济上的压力,环境上的危害,所以节油减排应该是每个驾驶员或者说每个拥有汽车的家庭所应该认真去学习的技巧,只有这样我们才不会有过大的生活压力,也不会生活在严重污染的环境里。这不仅是为我们“荷包”着想,也是为我们的子孙后代不在生活在“雾霾”里造福。
二、节油技术的分类
优化发动机的汽油燃烧比,一个汽车的核心部件就是发动机,一台发动机的好坏,直接决定汽车的使用寿命和油耗,如果想使油液在发动机里充分燃烧,就要用到缸内直喷技术,缸内直喷技术要取决于缸体的形状,以及油路喷射器等等一些零配件,缸内直喷技术可以是油液充分燃烧,也做到既节省了油耗,又不损失动力。第二方面是用点子点火器,现在新型的车子已经越来越放弃以往传统费油的分电器,而是用新型经过优化的点子点火系统,电子点火器的优点就是通过电脑设定它最佳的点火时机,其中包括排放,燃爆界限等等,而燃烧稀混合气是改善火花塞点活的燃油经济型的降低污染排放量,并能够适合所有型号的汽油,如93#,92#,97#等等,还有就是利用高能耗的点火系统、空气喷射燃烧系统,火焰燃烧喷射系统来实现分层燃烧,在高压的作用下是油路喷射更远,不会再管内残留等等,这种增压燃烧技术是通过涡轮来实现的,也是就是大众黄金组合,也就是涡轮增压发动机,增加压力能使温度迅速达到,油液燃烧熔点,而且能使燃烧更充分,还有就是用全铝化减轻车身重量,现在很多日本厂家的低油耗就是通过降低车重,如全铝发动机,全铝车身等等,使车身自重减轻,来保证低油耗的方法,再就是好的轮胎,好的轮胎可以直接影响油耗,因为轮胎与地面之间的阻力、摩擦力越大,油耗也就越高,再就是车身流线型来降低车身风阻系数等等来减少油耗。
三、汽车节能技术的探讨
我国综合经济实力的提升带动我国工民建施工的发展。我国的人口多、物产资源丰富。但是,受我国资源的长期消耗和浪费,我国的资源储备量急剧下降,严重的威胁着我国经济资源的未来发展。工民建的施工发展需要运用较多的资源,加强工民建施工资源的可持续发展,建立适合我国工民建施工环保节能的发展方案,逐步提高我国工民建综合经济发展建设水平,这对于工民建的长期发展和稳定是具有重要意义的。本文将针对我国的工民建施工节能发展技术进行准确的分析,研究我国工民建施工节能发展技术的具体方法,认识工民建施工节能技术的重要性意义,改善我国工民建施工技术的发展方向,提高我国工民建技术水平,以有效的工民建施工技术方案完善工民建节能技术标准。
关键词:
工民建;节能;施工
工民建施工技术的发展与我国经济发展有密切关系,良好的工民建发展直接影响我国的综合经济发展实力。随着我国综合经济发展水平的提升,工民建施工的资源使用受到严重的威胁。工民建施工过程中往往存在多种浪费,这些资源的浪费严重的影响我国经济的可持续稳定快速发展,对我国的经济发展造成不必要的隐患。因此,加强工民建施工经济的节能发展建设,有效的节约工民建施工技术标准,依照可持续发展的思想观念,逐步完善工民建设施工发展的技术要求。
1工民建施工技术的重要性
随着我国经济的快速发展,我国的综合实力有很大程度的提升。面对我国综合经济的崛起需要建立强大的资源后盾。因资源的过去开发,资源的浪费,我国目前正面临着严重的资源匮乏问题。加强我国综合工民建的节能发展建设是有效改善我国资源使用匮乏的方法之一[1]。在建筑行业中,施工节能技术可以有效的改善建筑成本,提高材料的使用利用效率,加强建筑综合质量发展水平。利用建筑工程发展标准,对我国的工程经济发展总值进行比对分析,确定建筑工程施工的产品质量和产品成本,分析我国工民建施工的节能技术方法。依照环保、低碳、绿色、健康、无污染等多项居住的目标,对工民建施工的节能发展进行保障,确保我国工民建施工技术发展的合理性。
2工民建技术节能的对策方案
2.1工民建技术中采暖保护节能建设
受自然气候因素的影响,我国大部分地区的天气温度跨度较大,冬季极其寒冷,北方地区的建筑为了提高采暖效果需要增加采暖保温层。我国目前的采暖资源主要采用增加保温苯板为主,这种方式需要耗费较多的聚苯乙烯泡沫板,可以用于多种建筑墙体的保温,安装方便但不具有良好的环保型[2]。符合北方最好的方法是利用太阳能资源,通过太阳能光照版进行天阳能资源的采集,这种自然能源的采集没有污染,使用时间长,可循环利用,应用到采暖保护节能建设中是较为典型的例证。
2.2工民建中顶楼隔热节能技术的建设
夏季我国大部分地区都具有较长时间的太阳光照射,受太阳辐射的影响建筑的使用年限会降低。为了有效的改善建筑楼顶的隔热效果,提高建筑楼顶的使用质量水平,需要采用有效的技术隔热板完成隔热效果。目前,工民建中常用的节能隔热板以空气层隔热为主,通过降低空气传到热的效果,对空气层的隔热效率进行提高。这种隔热板可以应用到楼顶、墙体甚至窗户上,利用有效的空气隔热保温实现墙体与外界空气的有效隔绝。保证建筑物的温度,避免在夏季受太阳辐射的影响造成严重的损伤。空气层的隔热使用效果较为明显,依照工民建技术的节能标准完成隔热板的设计,提高建筑节能效果。
2.3工民建建筑的节能维护技术
工民建建筑施工中,建筑墙体的施工时建筑整体结构中最重要的部分,通过对建筑墙体的有效结构建设,确定墙体维护的标准。工民建施工中可以选用的建筑材料较为丰富,在建筑施工前需要对建筑材料进行选择,需要选择具有节能效果的墙体保温材料,利用建筑墙体的有效保温,改善建筑墙体受外界冷热、雨雪的侵袭,从而有效的提高建筑墙体的使用年限,提高建筑材料的节能保护,加强建筑墙体的质量维护[3]。利用建筑节能材料可以有效的改善建筑外墙的辐射水平,尽可能的维护建筑墙体内外的温度,加强建筑结构的节能,减少实体砖的使用水平,采用有效的建筑结构设计标准改善墙体实际的施工质量。
3工民建施工节能发展的趋势
我国建筑经济发展迅速,建筑材料的节能施工保护技术是极其重要的。为了有效合理的完成建筑施工的节能保护建设,需要对建筑工程中的各项材料进行改良,建立符合工民建施工技术节能的而设计规范标准,逐步提高我国建筑节能施工技术标准,加强我国工民建技术节能设计的研究,利用我国建筑行业的发展要求,提出适合我国建筑行业发展的新标准和新规则,完善建立节能施工技术设计标准,建立完善的设计理念,借鉴专业的建筑节能设计发展标准,结合实际的施工标准,完成对我国建筑节能的有效发展。另外,我国的工民建施工技术的节能发展需要有强大的技术资源支持、资金支持、政府扶持,需要有优秀的技术人才共同研究分析工民建施工技术节能的新方法和新策略。按照符合我国建筑节能施工技术标准的技术要求,逐步完善我国建筑节能的发展标准,对我国的建筑节能施工重点和施工要点进行分析,提出符合我国建筑节能施工的基础性技术要求,运用现代科技节能新技术发展理念,完善建筑节能的发展内容。依照工民建施工中的技术标准、环保要求、经济效益、人才技术等多方面的内容进行综合完善提高,确保我国工民建施工技术的有效性,保证我国工民建节能施工技术的快速发展。
4结束语
综上所述,建筑施工节能的技术在我国的各行业建筑中都有所体现,为了实现建筑资源的可持续稳定发展,需要对我国的建筑节能资源进行发展和建设,制定合理的建筑节能技术发展标准,逐步降低我国的建筑施工技术成本。依照现有的建筑施工节能技术发展需求,对我国的建筑节能未来的发展方向进行研究,提出适合我国未来发展推广的高度,充分认识工民建节能技术发展的重要性意义,从而有效的缓解我国工民建施工资源的短缺问题,提高我国工民建施工技术的环保水平,确保建筑行业的可持续稳定发展,这是符合我国社会主义经济发展建设标准性意义的。
作者:刘禹泽 单位:黑龙江省合江林业勘察设计院
参考文献:
[1]陈尚岭,徐明明.工民建施工节能技术的研究[J].中国新技术新产品,2011,No.20313:104.
节能工作的实行不仅仅是考虑“节能”这一方面,节能工作的实行是一项具有较强的综合性、充分的协调性及可持续发展性的工作,因此既要满足技术进步的要求还要做到缓解能需矛盾,这是促进国家经济稳中求进的关键环节。一般来说,电气节能化设计的主要内容可以大致分为五点:从供电系统及配电设备的角度出发进行节能;从电气照明工具的节能角度出发;从建筑电气设备的耗能角度出发进行节能改进;从计量运算和管理方式的角度进行能源的节约;从能源综合利用的角度使得能源的利用达到最大化,是节能减排较好的选择。
2化工企业电气节能的原则
节能科学层面的解释是从根本上降低能源的损耗,提高能源的使用效率。节能是保护本国能源稳定的有效途径。化工企业若想做到节能,就要遵循一定的原则。为避免化工企业将减少功能和无目的性的增加投资作为节能的方式,相关部门应遵守以下原则和要求,踏踏实实的做好节能工作。
2.1经济性
在节能改造的过程中,应兼顾企业内部的真实经济效益,有理有据的对节能相关的设备和材料进行选择,在节能过程中节约下来的资金能够在较短时间内弥补之前购买安装节能设备所追加的投资。如果企业罔顾经济效益,一味地追求节能导致本企业入不敷出,或是经济效果差强人意,就失去了节能的意义。比如:一件节能设备的购买安装需要企业支付一百万,而企业安装节能设备后每年只能节约五万元的能源费,那么需要节约20a,才能弥补这100万元的节能支出,而化工企业的技术在20a里会有很多变革,企业也有可能在20a里遭遇各种经济问题,因此,此时的节能政策成为一种负担,不适合这样的企业使用。
2.2节能性
节能技术的应用是为了使企业的总能耗有一定幅度的降低,因此要充分考虑节能技术及设备是否能在真正意义上降低企业能耗问题,做到节能技术和企业生产相适。从宏观来看,节能设计应做到相应的原则。从微观来看,可以着重从多个角度应用节能技术,使之充分运用到现实工程中。虽然目前我们的节能技术还不完善、节能设备还未普及,但是这不失为一种可行的发展方向。
2.3诚信性
节能是最终目的,但不是违法犯罪的理由。保证企业的诚信性,是对企业工作人员以及社会负责人的表现。企业的发展要以创新技术、发展节能设备为发展方向,本着对人对社会诚信的原则,杜绝以“节能”为保护盾而出现的无视人员安全和污染环境的现象出现。合理的安排和设计能够大大的减少能源消耗,同时也会保证工作人员的人身安全,这就是企业对职工的诚信性的表现。保证社会的安全、在必要的层次上保护环境,这是企业对社会的诚信性的表现。
3电气节能设计技术的合理利用
3.1提高功率因数节能
通过提高功率因数可以使化工企业有效达到节能的目标,主要从以下几个方面进行节能:在大功率输送电流的前提下,输电线路上所要损耗的电能数值是很大的,因此提高功率因数能够有效的降低输电线上电能的损耗;变压器所损耗的电能多数以热能的形式消散,这些热能会使变压器的机身温度升高,变压器会受到一定的负面影响,提高功率因数可以有效的减少变压设备内部受损;可以统筹兼顾节能和节资,而提高功率因数的方式有两种,一是提高机器设备性能,二是附加人工辅助装置。
3.1.1提高设备的自然功率因数
选择合适的电动机:由于电动机是在化工企业中出现频率和使用数量最多的耗电设备,其耗电总量可以占到化工工厂耗电总量的60%之多,因此对于整个化工厂而言电动机的节电是相当重要的。通过安装正确的电动机,使工厂在正常运行的同时最大限度地节约能耗。因为要保证电动机能够在高功率因数下运行,所以必须确保电动机在经济运行区范围内工作。这就对电动机进行精确地选择,从而使其充分符合在高功率因数下运行的要求。总的来看,变压器的负荷率维持在50%及其以下的水平,就可能致使电动机自然功率因数的降低,所以必须采用适当的方法来使变压器功率因数维持在比较高的数值,使变压器负荷率维持在80%左右。
3.1.2采用人工无功补偿装置
化工企业的用电设备的每月平均自然功率因数往往达不到供电部门要求的高于0.9,这就需要企业安装无功补偿设备,来提升功率因数,从而确保功率因数能够达到相关规定的要求。目前,并联电力容器是多数化工企业所使用的主要是人工补偿装置,通常采取就地补偿和集中补偿这两种较为简单实用的补偿方式。这两种方式相比起来,就地补偿优于集中补偿。因为就地补偿可以使输电线路和变压器的有功损耗得到有效的降低。与此同时,就地补偿能够高效利用化工车间,减小配电线路占用的实地面积。当然,较之就地补偿,集地补偿也有一定的优势,因其不需要像就地补偿那样大量的分组,所有投入的成本小,要占用的空间不是很大,将来的维护和保养工作更容易进行,化工厂的配电所一般不是特别大,为了日后工作的顺利进行,多数化工厂选择集地补偿的方式。
3.2全面推行变频调速技术
每一个化工企业都希望生产能够平稳的进行,所以都要严格控制排量,单单通过出口阀门进行调节,会使泵管内部压力相差悬殊,每一阀门的节流都会造成一定能量的耗损,总的来看,不仅浪费了电能,而且用回流维持生产的方式削弱了泵的效果。使用变频器可以改变解决上述问题,但是变频器是精密的仪器,需要时常进行查验管理,使其效果得到有效的发挥。3.2.1变频器节电主要包括以下几个方面变频器可以通过变频的方式开启电动机,相较传统的方式电能耗损问题得到缓解,采用冷启动的方式启动交流电机需要耗费电机额定电流的6~7倍才可以启动,相反软启动开启产生的电流在电机的额定电流的范围之内就可以启动。3.2.2简化设计方案变频器能够不断地根据实时电流的大小进行相应的调频,可以是实际的过程简化明了,不必要再事先预留出解决状况的空间,避免大量的浪费。使用电磁进行调速的一般电机耗能都比较大,变频调速可以节约能耗同时改进生产加工工艺,因此变频器在化工企业中得到了普遍的推广。
3.3变压器节能化
电压的变换需要变压器进行转化,在输电配电的工作中变压器担当着重要的角色,大规模的储电和输电会造成相当大的损耗,因此具有节能条件的变压器存在很大的节能空间。我国化工企业的供电系统通常采用双变压器、双供电线路的结构方式,以此避免电路设施出现故障时生产瘫痪的事情发生,两套供电设施为生产加工顺利实行提供了保障,虽然双重保障起到了很好的效果,但是仍与国外的生产工艺和技术有着很大的差别。若要跟进化工厂的节能进程,要从企业的方方面面进行改进,结构的优化、技术引进级自主研发、管理方式的改进等等都可以推进化工企业节能的进程。
3.4照明系统节能
除生产用电外,在照明设备中也会产生许多能源耗用,在照明条件适宜生产工作的基础上,如果能将这一耗电问题解决,那么节能会达到更高水平。传统的白炽灯是多数企业使用的照明工具,但是与新兴的照明技术相比,白炽灯会将一部分电能转为热能,此部分的电能未能得到有效的利用而是消散在空气中,虽然白炽灯的造价低廉,但是其所耗用电能的费用远远超过其价格上的优惠。并且在近几年的创新思潮下,用于制造灯具的材料愈加繁多,比如:金属卤化物灯具,其本身就具有很多优点,节能只是其中多优点之一。户外相比室内更加开阔,因此需要更强穿透力的光源,比如:高压钠灯就具有此特点。白炽灯的高能耗特点使其在化工企业节能过程中惨遭淘汰。
3.5管理方式处节能
化工企业可以升级本企业的电路管理系统,通过计算机精准操控工作车间及输电配室的电路开关,及时关闭不使用的用电设备,节能意识贯彻落实到企业生产的每一细节上,比如:用声控灯代替长明灯,在厂房外安装太阳能板充分利用太阳能也可以达到节能的目的。管理方式的科技化、智能化改变是一项需要长期考察、总结经验后才能进行。所以化工企业需要考虑到自身工作的特点,不能盲目的改变管理方式,在平时多总结标识耗能多的区域,这样在升级管理系统时才能简单高效一步到位。化工企业能源节约的空间很大,其节能潜力是可以预见的,用正确的方式和途径节约能耗从直观上可以为企业带来一定的经济效益;但从更深层次的角度,我们可以看到化工企业的节能减耗带动了科技的发展进步与创新,对于当下的环境治理也有很大的帮助。并且使能源得到了充分的利用,也为经济的可持续性发展做出了一定的贡献。
4结束语
能源是国民经济发展的命脉,是可持续发展的物质基础。我国是能源消耗大国,而化工企业的能源消耗又占相当大的比重。消耗的高低对产品的制造成本影响很大,直接影响了企业的经济效益。因此节能是缓解我国能源供需矛盾和实现能源安全、环境友好和可持续发展的重要途径,是我国经济转型的有效手段,对我国可持续发展具有至关重要的战略意义。企业开展节能降耗,是缓解企业能源约束的出路所在,是实现企业又快又好发展的重要保证,也是企业增强自身竞争力和提高经济效益的客观要求。企业节能减耗是一个系统工程,一旦形成一个持续不断的良性机制后,节能措施将持续发挥作用。
作者:顾思雨 单位:江苏蓝丰生物化工股份有限公司
参考文献
[1]吴忠林.论工厂供配电的设计[J].科技信息(科学教研),2008(11).
[2]李书奇.论工厂供配电系统的方案比选[J].山西建筑,2010(2).
[3]李俊奇.电气节能技术在化工企业中的应用及探讨[J].电子技术与软件工程,2015(11).
[4]于海洋.矿山机电设备中的故障检测诊断技术的探讨[J].华章,2012(30).
[5]雷志鹏,宋剑成,李艳伟,等.LabVIEW的工作面输送设备远程监测与诊断系统设计[J].工矿自动化,2012(10).
[6]吕传红.电气节能技术应用探析[J].电子世界,2013(1).
关键词:给水管网系统 节能技术 应用
1 引言
水是工农业生产、人类生活以及社会发展的主要资源,为了满足工业企业和城市用水的需求,城市供水系统必须要使用充足的取水设施、水资源、输水设备、配水管道等系统,随着城市化进程的推进,给水排水已经成为工业生产和城市建设的主要设置之一,也成为工农业发展和人民生命健康的基础保障之一。在给水工程设施中,给水管网是其中的主要组成部分,是由不同的管道以及附属设备组成的一种输水网络,其主要功能是进行水资源的输送、压力的调节以及分配,从而起到保证城市用户供水的作用。
2 给水管网节能设计与技术的研究
2.1 给水管网输水节能设计的相关研究
2.1.1 泵站
对泵站进行科学合理的设计是给水管网设计的前提工作。一般情况下,在进行泵站设计前,需要准备好关于地理位置、工程地质、上游设计水位、下游设计水位、上游设计流量、下游设计流量等资料,对于渠道,要设计出去水位以及流量。此外,还要注意到,水泵的选型是泵站设计工作中的重要环节,其选型的科学性和合理性与泵站建成后的运行费用、建设的投资以及泵站的安全息息相关。选型不仅与水泵装置方案和水泵台数相关,且与选型方法和原则也有着密切的关系,传统选泵方式主要使用泵站装置型式和净扬程来确定扬程的曲线,再通过流量的设计来选定好水泵的损失扬程,继而确定好总扬程。这种传统的选泵方式没有考虑到扬程的使用效率,欠缺科学性。因此,水泵的选型要根据水泵的设计扬程和设计流量还有不同时期供水和排水需求进行选择,在最低和最高扬程时,水泵必须要可以稳定、安全的运行,在平均扬程时,水泵必须要在高效区运行。小型水泵的台数保持1台到2台即可,大型的水泵则可以根据水泵的实际情况将台数增加至3到9台。
其中,设计扬程流量曲线的方程为:
扬程流量的曲线方程为:
2.1.2 输水管网
输水管网根据压力方式的不同,可以分为重力式以及泵站加压式输水管网系统,重力式输水管网不需要使用水泵进行加压,水泵的扬程较高,动力费也较大,如果管道尺寸较小,那么投资也会较小,管道尺寸较大,那么投资也会较大。为了更好的反映出投资和动力费的关系,可以使用年费作为优化设计的目标,选择科学的管道规格和长度,尽量降低前期的投入。
2.1.3 调节构筑物
调节构筑物的根本目的就是调节泵站用水量和供水量间的流量差,以便能够满足用户对水质和用水水量的要求,保证供水的可靠性,同时也满足提高供水经济性,降低能耗的需求。调节构筑物设计包括地理位置选择、容积设计和数量确定三个内容,其中,最为主要的工作就是地理位置的选择。对于构筑物地理的选择,除要满足环境卫生、地质条件等要求外,还要根据构筑物的实际特征,确定好科学的技术经济方案。其中,清水池是水厂的主要组成部分之一,常常设置在水厂之内,起着消毒和调节水量的作用,因此,在设计清水池时,需要对其进行合理的布局,并保持水流的通畅性,以便保证清水池的功能能够得到正常的发挥。对于水塔和高位水池数量的确定,要根据用户用水量、泵站工作情况、用水均匀程度、水压值、管理技术经济指标、管网延伸长度、用户对于供水可靠性的实际需求进行综合确定。
2.2 给水管网节能运行技术的研究
给水管网运行的质量取决于管网压力分布的情况以及维护人员的管理质量。
2.2.1 泵站
水泵运行工况点就是水泵的扬程和管道需要水头相等的点,当管道特性曲线或者水泵特性曲线发生改变后,工况点就会出现转移。与定速供水阀门相比而言,变频供水调节的降能节耗效果更加的显著,一般水泵工况点调节方式包括变速调节、变径调节和闸阀调节三种。
2.2.2 输水管网
城市供水管网包括泵站、管道和阀门等设备组成,在城市管网的改造和更新下,输水管网的建设难度和复杂度也原来越高。为了更好的进行设计,可以将输水管网简化为数学模型,根据这一模型来分析系统的特征,从而为水厂的改建、扩建和调度提供一种科学合理的依据。管网模型包括宏观模型及微观模型两种,由于我国现行的基础条件有一些限制,难以取得管网的基础参数和拓扑关系,且在设备条件的影响下,也难以准确的得到管网节点流量,因此,使用微观模型方案难以满足系统优化的实际需求,可以使用宏观模型来进行分析。影响用户用水的因素包括气候因素、社会经济因素和用户日程安排等因素,由于用户的用水量会呈现出一种周期性的特性,反映在节点水头中也会呈现出一种周期性的特征。
2.2.3 调节构筑物
根据贮水池位置的不同,其所起的作用也不尽相同,如果在运行的过程中,净水厂的净水、取水等工艺发生故障,用水的连续性就会收到影响,因此,必须要调节好构筑物。在产大于供的情况下,很容易导致贮水池发生溢流事故,在供大于产的情况下,就容易出现贮水池抽空的情况,为了避免这类事故的发生,必须要掌握好科学的计算方式,对贮水池调节量进行计算,并合理的安排好生产工作。
贮水池调节量=贮水池最大注水量-贮水池最小注水量
贮水利用率=
贮水利用率=
科学的安排好调节量,能够最大限度的将贮水池的作用发挥出来,这也是合理生产的必然要求之一。
3 结语
目前,关于给水管网系统节能技术研究已经取得了一些进展,但是仍然有一些需要进一步深入研究的地方放,相信通过相关专家学者的努力,在不久的将来定会取得巨大的成就。
参考文献:
[1]赵洪宾; 周建华; 魏宝成; 郭智; 郑毅; 何文杰; 韩宏大.天津市给水管网系统建模的研究 ,给水排水技术动态[期刊论文],2009,11(28)
[2]熊润.给水管网系统在城市给排水中的重要性及其相关问题研究[期刊论文],科技信息 2011,03(05)
【关键词】抽油机节能 设计 装置
1 引言
目前,应用最普遍的石油开采机械之一就是抽油机,它的主要作用是完成采油任务,将原油从井底提升到地面上来。游梁式抽油机,在抽油机的各种类型中,占重要地位,约占油井人工举升设备的95%,是油田使用最广泛的一种举升设备。此类设备是油田的耗电大户,其用电量约占油田总用电量的40%,占油田总用电量的比例非常高,且总体效率仅在30%左右,效率很低,浪费大量电能,采油的成本因此而提高。所以,本文重点就游梁式抽油机的节能作为研究方向进行探讨。目前我们通过游梁式抽油机的工作原理进行深入分析,研究可通过Y-转换调节电机电压相和无功补偿结合的装置来提高了电机效率和功率因素,减小电机损耗,实现抽油机节能,减少了能源的浪费,这样降低了电费成本。
2 游粱式抽油机的节能总体设计思路
同时绝大部分的游梁式抽油机拖动装置都是交流三相异步电动机,其中鼠笼型异步电动机结构简单、惯量小、运行可靠、维修少、坚固、制造成本低及可应用于恶劣工作环境等优点,使其作为油梁式抽油机动力驱动装置,得到了广泛的应用。由于抽油机在工作时负荷匹配不合理,大多数电机处于轻载状态,造成大量的电能浪费,系统效率低下。因此,本文采用了一种以无功补偿为主,并和Y 一转换调节电机电压相结合的装置来实现抽油机的节能。通过对抽油机工作时的负载率的分析,确定电机是否处于重载状态,实现了电机在启动时和高负载时功率因素的提高;同时通过补偿电容器组的投切来实现无功补偿,从而达到抽油机的节能。
3 游粱式抽油机的节能设计
目前,缺少一种可靠性高,节能幅度大且成本低,又能提高原油产量的节能方法。针对目前实际现状,考虑到当前的工人的技术素质和管理水平以及现场环境条件,本次提出了一种Y―转换调节电机电压并和以无功补偿为主相结合的节能装置,提高节能的可靠性,使得抽油机节能控制箱的使用和装配相对变得简单。
3.1 Y―转换调压的节能原理
由于三相异步电动机的总损耗为:ΣP=P1-P2=Pfe+Pcu1+Pcu2+Pmac+Pad,其中,P为输入电功率,P2为电机轴输出功率。Pcu1为定子铜损耗,2 2Pcu1 = 3I1 R1式中I1为定子每相电流,R1为定子每相电阻值;Pcu2为转子铜损耗,2 2Pcu2 = 3I′2 R′2 式中I′2、R′2为转子每相的折算值;Pfe为电机的铁芯损耗: 2fe mP =P1 50(f)β B50,式中P150 为铁耗系数,其值范围为1.05~2.50; β为频率指数,随硅钢片的含硅量而异,其值范围1.20~1.60;f为磁通交变频率;Bm为铁芯中磁通密度;Pmac为机械损耗。通常认为其是大小不变的常量。由于Bm∞φ m∞E1 ≈ U1,可知铁损耗Pfe正比于电机端电压的平方。
Pad为附加损耗,主要由于定、转子有齿槽存在,当电机旋转时磁通发生脉振而在定转子铁芯中产生附加损耗,其大小也与磁通密度大小成正比。
从上述可以看出,若要提高电机的运行效率η,则必须降低ΣP。而降低电机端电压可以使铁损耗大为降低,降低电机线电流,则可减少铜耗,从而使效率η 增加。
3.2 无功补偿的节能原理及方案确定
游梁式抽油机的异步电机可看作电阻R 与电感L 串联的电路并联电容后电压U与I的相位差变小了,即供电回路的功率因数提高了。此时供电电流I的相位滞后于电压U,这种情况称为欠补偿。电C的容量过大,使得电流I的相位超前于电压U,这种情况称作过补偿,此时会引起变压器二次电压升高,而且容性无功功率在线路上传输也会增加电能损耗。同时电压升高还会增大电容器本身的功率损耗,使温度上升,影响电容器的寿命。对电机进行无功补偿,可以大大减少起动电流和运行电流,减少损耗,并且相关电气设备温度降低、噪音减少,可以延长电动机的使用寿命。
无功补偿的方法很多,本次设计是从提高功率因数的方面来确定是否需要进行补偿。在前面论述过,当前系统如果处于过补偿状态时,系统负载应为容性。如果过补偿容量在系统允许的范围内,那么当前电机的功率因数绝对值应该比期望的功率因数绝对值大,可以不采取任何措施;如果过补偿容量超出系统允许的范围内,那么当前电机的功率因数绝对值肯定比期望的功率因数绝对值小,此时,则应该切除当前补偿的电容与系统达到理想的功率因数为1的运行状态时相比多补偿的容量。如果需要进行电容补偿,那系统负载应处在感性时。不需要进行无功功率补偿的前提条件是当前功率因数值大于期望功率因数值;需要进行无功容量补偿,说明当前功率因数小于期望功率因数。
在抽油机正常工作状态下,会遇到大量的干扰,容易造成控节能制器频繁发出补偿与切除电容的指令。因此,为了避免电容的频繁投切而产生投切震荡,可以使控制器在软件上采取连续多次计算结果取平均值的方法来避免电容的频繁投切。具体方法如下:
首先确定一个负载率的上限基础值,使得节能控制器发现负载率大于此值后执行补偿程序,若实际负载率小于此值后,则不执行补偿程序,因此可以认为这个负载率的基础值为执行补偿程序的起点;其次,在确定实际负载率大于设定值后启动补偿程序,连续进行5 至10 次的测量计算,求得的平均值作为电容投切的指令;最后,不仅要关注实际负载率大于上限设定值,而且还要关注实际负载率小于下限设定值时的情况。
通过上述两节的论述,介绍了游梁式抽油机节能装置的节能原理,并提出了Y―转换控制和无功补偿相结合的节能方案,为接下来的硬件及软件设计做好了铺垫。
4 结论与认识
通过对抽油机的负载特性较为详细的分析以及对游梁式抽油机节能和无功补偿进行深入研究,提出了以无功补偿为主并结合Y-转换节能的控制策略,但仍有一些工作需要完善。
关键词:全自动空调;自动控制;节能技术;燃油经济性
汽车是现代社会中的主要交通工具之一。空调,即空气调节,包括供暖、制冷、增减空气湿度、调节空气质量等等。在汽车上安装空调可以为乘员提供舒适的车内环境,减少疲劳感,还能预防或去除服在挡风玻璃玻璃上的雾、霜或雪,以确保驾驶员的视野清晰与行使安全。在激烈的市场竞争中,汽车空调系统性能的好坏,也成为评价汽车档次的重要因素。
车内空气参数主要是指汽车室内的温度、相汽车是现代社会中的主要交通工具之一。以我国为例,近几年轿车发生了井喷式的增长速度,目前几乎所有的轿车都安装了空调系统。空调,即空气调节,包括供暖、制冷、增减空气湿度、调节空气质量等等。在汽车上安装空调可以为乘员提供舒适的车内环境,减少疲劳感,还能预防或除去附在挡风对湿度、流动速度、空气的含尘量、噪音、CO2的含量、壁面温度等。这些参数对人体的健康、舒适性有一定的影响,因此要求将其控制在一定范围内。
我国的汽车空调起步较晚,汽车空调技术一直发展比较缓慢。近几年,国内汽车空调技术的研究和开发与国外的差距正在逐渐减小。从国内汽车空调技术水平来看,尽管我国汽车空调产品的设计开发水平有了大幅度提高,但其技术含量仍低于国际先进水平,我国汽车空调面临产品升级换代的问题,尤其是在自动空调的研究开发上进行的工作还是比较少。目前,我国轿车上最常见的几种空调有:手动调节的空调系统、电动调节空调系统、真空调节空调系统、全自动空调系统。在我国合资生产的日、美、德、韩等国家的品牌轿车,如本田、别克、奥迪 A6、帕萨特 B5、索纳塔等轿车,都采用了全自动空调系统。但上述全自动空调系统的关键部件主要依靠进口,全自动空调技术以及性能匹配等核心技术完全掌握在国外汽车公司里。国内目前对全自动空调系统研究相对较少,尤其是在1.6L排量的经济型轿车中基本属于空白。
空调控制单元,是系统的自动控制的核心,它不仅涉及到制冷系统的参数耦合关系以及动态响应特性,还涉及到汽车的动力、安全等性能。如何将电子技术同空调系统完美地结合?如何利用电子元件的反应迅速、控制精度高的特点,并适宜用现代控制算法完成汽车空调系统的优化控制特性,从而达到轿车空调的高舒适性、高可靠性、高节能性,是今后汽车空调控制发展的主要方向。
在轿车全自动空调的控制逻辑中,与手动控制相比已经体现到了节能控制,例如有空调系统的自动调节控制、换气量的最适量控制以及随温度变化换气切换等都可以节省动力,从而节省燃油。随着传感器技术的发展,在国外许多轿车开始应用空调压力传感器、湿度传感器等,并在整车控制中同时标定,从而实现最优化控制和节省燃油的目的。
当汽车出现在低速状态下急加速、怠速矢稳、压缩机卡死、发动机水温到一定程度现象之一时,要利用发动机管理系统控制切断压缩机。我们通常采取的失效保护方式有两种方法,即通过发动机ECU控制压缩机继电器切断压缩机离合器或利用高低压保护开关断开压缩机离合器,控制压缩机停止工作。基于上述分析,我们对传统的空调控制方式可以总结如下:
(1)传统的汽车空调系统中大都使用单态、双态或三态压力开关来进行空调系统的各种保护及风扇控制。例如在路宝、赛马、捷达、宝来等轿车上都采用了压力开关形式。其控制方式为:高压保护、低压保护及风扇动作控制。
(2)传统的空调控制系统压力开关只有有限的几个状态,只能对系统的高、低压极限状态进行保护,最多加上一级风扇控制。在传统的空调控制系统中由于压力开关只有有限状态,因此只能对系统的高、低压极限状态进行保护,最多加上一级风扇控制。无法动态的反应空调系统的负荷情况。
在系统中我们加入传感器的目的是:
a.在系统中引入空调系统压力传感器,可以动态的反应空调系统负荷情况,发动机管理系统ECU可根据空调负荷动态调整发动机输出,对精确 控制发动机空燃比提供依据。从而达到优化排放和节省燃油的目的。
b.系统能实时监测空调系统状态,压力传感器对系统工作状态动态响应好,ECU 将正常怠速降得稍低(通常在 500~550rpm)也不会担心由于空调系统的接入而导致熄火。同时在空调系统工作时,也能根据其负荷决定怠速转速及功率输出增加多少,甚至不增加怠速转速也能控制。
c.空调冷凝风扇可根据空调负荷情况动态控制转速(PWM方式),以达到节省燃油和减少噪声的目的。压力开关系统与压力传感器系统试验对比全自动空调系统在控制中采用了压力传感器。如图1
从上图中我们可以得出如下结论:
(1)由于对于系统压力的上升不能及时响应,空调系统为压力开关的发动机在空调打开(压缩机开始运转)时迅速被拉低200~250转,而后ECU得到负荷发生变化后降转速拉升至800±50多转,而后逐渐的稳定在超过标准怠速50~100转的怠速转速上。
(2)使用压力传感器后由于ECU会根据空调系统压力及时平衡发动机负载,在空调压缩机开始运转时只有极小的转速波动后迅速调整为正常怠速转速。
关键词:工民建;建筑施工;低碳节能;
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
我国工民建施工中节能现状 建筑业在国民经济中的地位越来越突出,加剧了建筑能源紧张与建筑业快速发展的矛盾,再加上我国的建筑施工、设计技术与世界发达国家的差距,我国在工民建施工中的建筑能源、材料的消耗在某些方面远远超过世界平均水平,造成了极大的浪费,我国的建筑节能技术还需要很大程度的提升。此外,我国已经通过了立法的手段来规范建筑节能,例如《中华人民共和国节约能源法》、《民用建筑节能条例》等,但限于建筑施工、设计技术,导致我国的建筑节能还有很大的空间可以开发。
工民建工程节能技术概述 20世纪70年代,世界能源危机之后,节能的概念引起了各国政府前所未有的高度重视,能源、人口、粮食、环境、资源被列为世界五大问题,经济的发展,消耗着地球上有限的资源,人口不断增加,资源不断减少,促使各国政府清醒地认识到了能源问题的严峻形势,纷纷认识到了节能的迫切性和长期性。建筑节能技术也得到了快速发展,取得了长足的进步。我国的建筑节能工作开展始于20世纪80年代初期,但由于我国的国情和自然环境及经济发展的原因,建筑节能技术的研究和发展也受到了比较严重的制约。目前来看,国家对这个问题已经是非常重视了。节能减排口号的提出就证明了中央对能源问题的重视,这也必将促进和推动工民建的节能技术发展。目前我国的建筑市场上节能措施主要包括以下几方面:规划设计,建筑的朝向及形状是节能设计的首要因素,主要是考虑建筑物的体型系数和建筑物的窗墙比例;改善建筑物的窗户设计,减少能源消耗;改善建筑物的墙体热工性能;充分利用自然条件,减少建筑的能耗,我国近年来建筑事业空前发展,能源消耗也在步步攀升。 工民建工程节能技术设计 根据笔者多年的实践经验,认为工民建工程节能技术的主要内容包含如下几个方面:第一,墙体节能设计。建筑的主体是建筑的墙体,墙体的节能设计关乎建筑的整体能耗问题。墙体节能包括内保温和外保温,在墙体的内表面加保温材料,这样处理后,保温材料不受室外雨水的侵袭,简单高效。墙体外保温是在外面加保温材料,覆盖防水材料,其好处是减少太阳辐射对墙体的影响,对建筑的梁、柱、墙角等部位容易处理,减少热桥的产生,冬保暖、夏隔热,减少墙体的应力损害。第二,隔热节能设计。建筑的隔热设计,主要是墙体和屋顶。太阳辐射直接作用于屋顶,屋顶的隔热问题尤其对南方高温地区非常重要。目前主要采用的是非常廉价的空气层隔热。其原理是通过降低传热而达到隔热的目的,此种方法主要应用在炎热气候地区的建筑设计中。对墙体、屋顶和窗户的隔热效果很好,尤其是应用于墙体上,还能起到隔热保温的双重作用。另外常用的还有架空型保温屋面、高效保温材料屋面、浮石砂保暖屋面和倒置型保温屋面。第三,采暖节能设计,水源热泵系统是目前广泛应用的一种节能、环保、经济的方式。利用地表水源吸收太阳能和地下水源吸收地热能而形成的低温低位热能资源,输入少量的高位电能,从而实现热能转移的一种技术。第四,太阳能技术设计。太阳能是一种天然资源,具有来源广、无污染、循环利用的特点,目前被广泛应用于人们的日常生活和生产及工民建设计中。建筑应用太阳能是将散热、太阳能搜集和遮阳一体化,初步发展为混合型太阳能应用技术,为建筑提供天然的光照和热能。 工民建工程施工过程中的节能技术 根据笔者多年的实践经验,并参考其它资料,认为工民建工程施工过程中的节能技术主要包含如下几个方面的内容:第一,在工民建筑工程中对节水技术的应用,工程项目节能施工中重要的环节就是对新技术的引进和利用,通过相关的技术来降低对于能源的依赖。因为工民建筑工程的施工工期较长,工艺相对复杂,在建设过程中对于水资源的需求量很大,特别是混凝土对于施工用水需求量很大。从我国工民建筑工程中对水资源的使用量来看,每年能够消耗约为3.7亿吨的水资源。可见,引用节水技能进行节能施工,降低对水资源的使用量,对于我国水资源相对紧缺的国家来说具有非常重要的意 义,可见节水技术是节能施工中忽视的不足。第二,建筑物表面加强对于采光技术的应用,在工民建筑工程的施工项目中,加强建筑物表面采光技术的应用具有重要的经济价值和社会价值,这里主要是指对于自然光线的合理利用。通常所说的采光技术可分为两种方式:直接利用和间接利用。在工民建筑工程中对光线的直接利用是指传统的侧面采光技术,利用侧面采光容易受空间的制约,所以,在现代工民建筑的施工工序中更加注重对光线的间接利用,这种技术能够在更加广阔的范围内进行采用,使得光线的质量和视觉效果都优于传统的技术,而且能够最大限度上节约工民建筑对于热能耗的消耗,从而节约资源。 工民建工程中的节能材料 根据笔者多年的实践经验,认为工民建工程中的节能材料主要包含如下几个方面:第一,新型墙体材料的品种较多,从目前的应用状况来看,新型墙体材料在墙体材料中所占的比重正在逐渐增加。新型墙体材料主要包括砖、块、板三个大类,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土轻质板材、复合板等等。从目前建筑业的发展状况来看,各地需要根据本地的实际,因地制宜地发展新型节能墙体,通过改变墙体材料结构来达到节能环保的目的。在这方面欧美国家的发展情况很值得借鉴,欧美国家的砖产量目前已经趋于稳定,并且在技术上向着大孔洞率和薄壁的方向发展。各种新型的建筑材料在欧美国家都有着比较好的发展,如混凝土空心小砌块主要向着装饰、轻质和保温隔热的方向发展,而加气混凝土则向着轻质和高硬度的方向发展。另外,国外加气混凝土容重普遍在 400—500kg/m3,非承重产品容重降低到 300kg/m3,且原材料大量采用工业废渣。另外,其他的一些新材料,如STP外保温板,粉煤灰砖在国外建筑市场上也有着广泛的应用。第二,节能门窗,门窗是建筑物热交换和热传导最活跃的部分,因此成为建筑热能消耗比较大的部分。因而,节能门窗的使用,对于建筑业的节能有着重要的意义。以采暖居住建筑的能耗为例,建筑物的热能消耗量主要由建筑物围护周围结构的传导耗热量和通过门窗孔的空气渗透量两部分构成。而使用节能门窗,一方面通过门窗型材自身材质的选择或增加断桥或穿条等办法提高门窗框的热功性能,同时通过使用中空玻璃、能保证玻璃的气密性和隔热性,另一方面,通过发泡保温材料减小门、窗边框和建筑物搭接之间的缝隙,减少由于门、窗的空气渗透而造成的热量流失。第三,节能屋面,屋面也是热量损耗的重要通道之一。一般情况下,屋面的节能保温是通过将容量低、导热系数小,吸水率低并且有一定硬度的保温材料铺设在防水层和屋面之间实现的。因此,可选择的保温材料有很多,可以使用加气混凝土块、膨胀水泥板块、水泥聚苯板、聚苯板、挤塑板等板块状材料,还可以使用膨胀珍珠岩、陶粒、浮石、炉渣等散料加入水泥进行现场浇筑。再者,还可以采用膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉等松散料装进袋中,铺在屋面或者吊顶上部。最后,还可以采用硬质聚酯泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主的泡沫混凝土等材料进行现场泡发浇筑。 结论: 工民建工程的节能是我国实现可持续发展概念的具体体现,是建筑科学技术的一个新的经济增长点,是世界建筑设计的大趋势,利于国民经济的发展,利于生态环境的保护。工民建的节能技术也促进了建筑的结构变化,推动了墙体保温、屋面保温及空调采暖节能技术的发展,带动了相关产业的发展。作为一名技术人员,应该在实践中不断学习,并注重借鉴国内外先进的经验,不断提高自身的专业素养和综合素质,为降低工民建工程的能耗做出应有的贡献。
【参考文献】
[1]《建筑节能技术实用手册》徐占发等,机械工业出版社